一种多功能服装材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种多功能服装材料及其制备方法，属于服装材料技术领域，多功能服装材料由如下步骤获得：将棉纤维基布置于含有纳米抗菌剂、磷酸胍和硫酸锂的N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液中进行加热处理，结束后依次经固化和自清洁整理，即得多功能服装材料。本发明专利技术多功能服装材料的制备方法能够将棉纤维转化为再生纤维素纤维，再生纤维素形成后更趋于存在于面料的表面且分布更加均匀，增强抗菌剂和基布的纤维素分子间的结合牢固性，制得的纳米自清洁剂的作用持久，获得的多功能服装材料具有较佳的力学性能、柔软性、透气性、抗菌稳定性和持久性、自清洁稳定性和持久性。

A Multifunctional Clothing Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种多功能服装材料及其制备方法
本专利技术属于服装材料
，具体涉及一种多功能服装材料及其制备方法。
技术介绍
随着生活节奏的加快，以及追求高质量生活的要求，人们日益增长的穿着高标准、多要求对针织服装提出了更多更新的服装要求，功能性针织面料的开发及应用是当前针织工业的一个研究热点。如冬季针织保暖内衣大多厚重、清洗困难，多次清洗又会造成服用性能的损失且内衣在贴身穿着时极易滋生细菌，引起织物的降解和色变，危害人体健康。因此选用复合功能性整理剂同时赋予织物抗菌、自清洁功能，又能保持其原有服用性能，成为一个重要的研究方向。对付纺织品上存在的微生物，早期的方法是彻底地清洗或沸煮。随着科技不断发展，对织物进行抗菌整理主要有纤维改性法和后整理法两种。前者通过将化学纤维的高分子结构改性和共混改性的方法，将抗菌剂添加到聚醋中制得抗菌纤维。但该方法只能应用于化纤纺织品上，且生产工艺复杂，生产难度高，成品率低，成本较高。后整理法即将具有抗菌功能的化学助剂通过不同方法固结于纤维或织物上，使之具有杀灭细菌的功效。其优点是无论合成还是天然纤维都可以选用此法，通过浸轧、涂覆等方法即可达到抗菌目的。现有的纺织品抗菌整理范围很广，抗菌剂与微生物的作用方式有纳米抗菌剂与织物结合后，与细胞膜作用、在新陈代谢的过程中作用或在芯材中作用。同时具有拒水防油和易去污功能的织物具有“自清洁”功能，即具有既不沾污、沾上污物后用水冲洗即可。拒水防油功能性的评判主要基于水油接触角以及水油对织物的润湿性。润湿性是决定材料应用的一个重要性质，即固体界面由固一气界面转变为固一液界面的现象。经过纳米自清洁功能整理后的织物，在纤维表面产生了纳米级的界面结构，其自清洁的原理就是模拟荷叶表面结构，在织物表面形成了犹如荷叶表面的疏水疏油功能。专利“一种自清洁面料的制备方法，(授权公告号CN105568426B)”，公开一种自清洁面料的制备方法，将聚氯乙烯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、环氧树脂、纳米二氧化钛、丝瓜汁、纳米云母粉、聚苯乙烯磺酸酯混匀，加热成熔融状态，加入邻苯二甲酸丁基苄基酯、纤维素酯、纳米甲壳素及其余组分混匀得改性的纺丝熔体，纺丝及后处理即得超细旦纤维，将纺丝纤维纺织成自清洁面料。通过该组合原料共混纺丝使其表面产生微米结构与纳米结构相结合的阶层结构，提高织物表面的粗糙度，使织物的自清洁性和拒水拒油性能大幅度提高。专利“一种具有持久良好光催化自清洁以及表面超疏水效果的双重自清洁面料的制备方法，(授权公告号CN105671934B)”，公开一种双重自清洁面料的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：1.将改性纳米二氧化钛加入水中；2.将面料进行辐照处理；3.将步骤处理过的面料浸入步骤1制得的改性纳米二氧化钛水溶液中，取出后任选进行干燥，得到自清洁面料。该制备方法工艺简单、成本低、容易实现工业化生产，该方法制得的面料具有光催化自清洁与超疏水自清洁的双重自清洁效果并具有持久光催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够将棉纤维转化为再生纤维素纤维，再生纤维素形成后更趋于存在于面料的表面且分布更加均匀，增强抗菌剂和基布的纤维素分子间的结合牢固性，制得的纳米自清洁剂的作用持久的多功能服装材料的制备方法，获得的多功能服装材料具有较佳的力学性能、柔软性、透气性、抗菌稳定性和持久性、自清洁稳定性和持久性。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种多功能服装材料的制备方法，将棉纤维基布置于含有纳米抗菌剂、磷酸胍和硫酸锂的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中进行加热处理，结束后依次经固化和自清洁整理，即得多功能服装材料。本专利技术将N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液先在面料上制成膜形后，被放入纯去离子水的凝固浴中，膜表面的NMMO分子与水分子形成氢键，两者相互作用，产生相互扩散，膜液中的NMMO溶剂浓度降低，失去溶解纤维的能力，纤维塑膜即凝固成型，此种相转化逐步深入到纤维膜的内部，最终完成完全转化，形成膜。该磷酸胍和硫酸锂能够与NMMO发挥增益作用，可削弱纤维素分子间作用力，降低纤维素分子的键能，使其更易与水合氢离子结合，即使处理的棉纤维基布中生纤维素纤维的聚合度过高时，也不会出现NMMO水溶液流延性变差的现象，从而最终提高多功能服装材料的力学性能和柔软性；此外，该NMMO水溶液中磷酸胍和硫酸锂的共同作用，可以通过化学键增强抗菌剂和基布的纤维素分子间的结合牢固性，在随后的固化处理过程中将抗菌剂固定在所形成的膜内，抗菌剂不会轻易受到外力作用而脱落，提高多功能服装材料的抗菌稳定性和持久性，且不影响多功能服装材料的力学性能、柔软性和透气性。作为优选，N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中含有2～5％纳米抗菌剂、2.0～2.4‰磷酸胍和1.2～1.5‰硫酸锂。作为优选，N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的质量分数为80～85％，棉纤维基布和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的浴比为1:15～20。作为优选，加热处理温度为90～100℃，时间为10～20min。作为优选，纳米抗菌剂的制备方法为：将浓度为1.5～1.8％的壳聚糖溶液中加入8～10mM硝酸银溶液，搅拌均匀后以1～3滴/秒的速度往混合液中滴加0.10～0.12M硼氢化钠，即得纳米抗菌剂。该抗菌剂具有极大的比表面积，面布满了阶梯状结构，具有许多高表面能的不安定原子，极易与外来原子通过化学键结合，能够吸附细菌、病毒及有机物，化学反应活性也大大增强，不会引起病原体产生抗体或发生突变，不会干扰人体的正常免疫功能。更为优选，壳聚糖溶液和硝酸银溶液的体积比为1:1.2～1.5。作为优选，自清洁整理用纳米自清洁剂的制备方法为：将钛酸正四丁酯缓慢滴加到剧烈搅拌的醋酸溶液中，搅拌至澄清后加入甜菜碱溶液，混合均匀后滴加到剧烈搅拌的pH为1～3去离子水中，去离子水与混合液体积比为1～2:1，搅拌至澄清，密封放置20～24h得到纳米自清洁剂。在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂形成凝胶，而在TiO2溶胶制备过程中加入甜菜碱，甜菜碱的分子链上的正负电荷位于同一侧基上并且数目相等，对外呈电中性，在水溶液中，受正负电荷静电引力的作用，甜菜碱聚合物的分子内或分子链之间通过正负电荷之间的静电作用力彼此缔合形成交联网络，TiO2能渗透进入甜菜碱离子交联网络，通过静电引力与甜菜碱分子链上的电荷发生作用，继而破坏甜菜碱内部的离子交联，促使其溶解，进而更促进甜菜碱在TiO2颗粒间的运动，阻碍TiO2颗粒间的相互接触，使得钛离子重排运动受到限制，促进了TiO2的结晶度，使其晶粒尺寸增大，增大了比表面积，同时，TiO2晶型的转化也受到了抑制，使得TiO2的形态更加稳定，进而提高该纳米自清洁剂的作用持久性。该纳米自清洁剂在光照条件下能够吸收波长释放出电子，空气中氧气会捕获电子，而产生强有力的自由基和活性氧，将污垢氧化成更小的粒子，例如CO2与H2O，从而赋予纺织品自清洁性能，使针织物可在可见光照射下降解污渍，而自由基和活性氧可杀死细胞，使织物具有杀菌效果，且不影响纤维的其他性能，而且该纳米自清洁剂和经N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液处理的棉纤维基布的结合力较强，整理得到的多功能服装材料重复利用12次后依然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能服装材料的制备方法，其特征在于：将棉纤维基布置于含有纳米抗菌剂、磷酸胍和硫酸锂的N‑甲基吗啉‑N‑氧化物水溶液中进行加热处理，结束后依次经固化和自清洁整理，即得多功能服装材料。

【技术特征摘要】
1.一种多功能服装材料的制备方法，其特征在于：将棉纤维基布置于含有纳米抗菌剂、磷酸胍和硫酸锂的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中进行加热处理，结束后依次经固化和自清洁整理，即得多功能服装材料。2.根据权利要求1所述的一种多功能服装材料的制备方法，其特征在于：所述的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液中含有2～5％纳米抗菌剂、2.0～2.4‰磷酸胍和1.2～1.5‰硫酸锂。3.根据权利要求1或2所述的一种多功能服装材料的制备方法，其特征在于：所述的N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的质量分数为80～85％，所述的棉纤维基布和N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液的浴比为1:15～20。4.根据权利要求1所述的一种多功能服装材料的制备方法，其特征在于：所述的加热处理温度为90～100℃，时间为10～20min。5.根据权利要求1所述的一种多功能服装材料的制备方法，其特征在于：所述的纳米抗菌剂的制备方法为：将浓度为1.5～1.8％的壳聚糖溶液中加入8～10mM硝酸银溶液，搅拌均匀后以1～3滴/秒的速度往混合液中滴加0.10～0.12M硼氢化钠，即得纳米抗菌剂。6.根据权利要求5所述的一种多功能服装材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，
申请(专利权)人：海盐县硕创服装研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33